Устройство электродинамического торможения транспортного средства

 

Изобретение относится к электротехническим установкам с использованием магнитов , в том числе сверхпроводящих, к высокоскоростному транспорту, конкретно к системам торможения быстродвижущихся ооъектов при помощи сил магнитного торможения . Целью изобретения является повышение надежности путем уменьшения тормозного пути за счет оптимизации силы торможения. Устройство электродинамического торможения содержит источник 1 магнитного поля (условно представлен один виток), установленный на подвижном обьекте, и тормозно.а поло1±ю- „-Новым является выполнение тормозного полотна переменной толщины, при этом толщина тормозного полотна от начала к концу изменяется прямо пропорционально удельному обьемному электрическому сопротивлению материала тормозного полотна и обратно пропорционально корню квадратному из длины тормозного полотна, оставшегося до конца торможения, и рассчитывается по формуле, приседенной в описании. 1 з. п. ф-лы, 4 ил. (Л С

СОЮ:; СОВЕTCK«,Х

СОЦИО г«, ГС1 Ич ЕСТ

PLСПУЬЛllК (s«>s В 60 1 ?/20

ГОСУДЛРСТВ Е «ФЫИ КОМ«1 ГЕ Т

f1O КЗОГРЕТЕНИЯЛ1 И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИ: ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИЦЕТЕЛЬСТBY (21) 4645952/11 (22) 01,02.89 (46) 15.01.92. Бюл. М 2 (71) Ленинградский институт инженеров железнодорожного транспорта им. акад.

В, Н. Образцова (72) К. 3, Воеводский, А. В. Байко, В. И. Зубов и В. К. «гелик-Бархударян

- - (63) б29.1-4б-105-.4(088.8).-(56) Патент Японии hb 51-23003, кл. Н 02 К

41/00 1972 (54) УСТРОЙСТВО ЭЛ«ГКТРОД«ЛНАУИЧЕСКОГО ТОРМОЖЕНИЯ ТРАНСПОРШОГО

СРЕДСТВА (57) Изобретение относится к электротехническим установкам с использованием магнитов, в том числе сверхпроводящих, к высокоскоростному транспорту, конкретно к системам торможения быстродвижущихся

Изобрстение относится к электротехническим усгановкам с использованием магнитов, в то", числе свсрхпролодя«ц««х, точнее к высокоскоростному транспорту, конкретно к системам торможения быстро движущихся объектов при помощи сил магнитного торможения, Цель изобретения — повышение надежности путем уме««ьшения тор «03««осо пути за с гет оптимизации силы торможсч«ия, На фиг. 1 приведено устройстго элсктродинамичсского торможения; иа фиг. 2— устройство электрод«;««ал««««еского торможения с тормозным полотном, состоя цим из нс"кольких участков, какдь«й из которых выполнен с«3 матер««а «л со своим удельным обьемным эгг ктри «сским сопрот "слсш«см;

ÄÄ S«.) „„1705118 Al обьектов при помощи сил магнитного торможения. Цельк« изобретения является повышение надежности путем уменьшения тормозного пути за счет оптимизации силы торможения. Устройство злектродинамического торможения содержит источник 1 магнитного поля (условно представлен один виток), установлс««««ь«й на подвижном обьекта, и тармозноаг«олино.2. Нов«.«м является выполнение тормозного полотна перел«енной толщины, при этом толщина тормозного полотна от начала к концу изменяется прямо пропорционально удельному обьемному электрическому сопротивлению материала тормозного полотна и обратно пропорциоHBRt>«1o корню квадратному из длины тормозного полотна, оставшегося до конца торможения, и рассчитывается по фор«луле, приведенной в описании. 1 з. и. ф-лы. 4 ил, ;«а фиг. 3 и 4 — варианты выполнения торл«озного полотна.

Устройство состоит из источника 1 л«агнитного поля (условно показан один виток) и тор, лозного пслотна 2. Исто «ник магнитного поля может быть выполнен, например, как ««сточник постояннОГО l «;3« HèT««ÎÃo поля.

Примером исто-«ника постоянного магнитного поля является его выполнение из постоянных л«агнитов. Другим примерол« источника постоянного магнитного поля является электромагнит, Еще одним прил«ером источника постоянного магнитного поля является его изготовление из сверхпрог: дящсго м,1тep««ала. Другим примером выполнения источн.«ка магни«ного поля является его выполнo««««å злсктромагпитом пе1705143

Т (х)= ременного 3ока. Шири»га тормозного попотна 2» т.п. иыполняе»ся, например, равной ширине Ви.м.п. источ»»ика магн;и ного поля 1, Лсточ»1ик 1 магнит .»010 поля может бь! Гь выпол»»ен, н»гример. автг»ном»»ым. Другим примером»1» полне»»ия исто яика 1 мв» нитного поля является его f » «олнение совмеUjcf fffLl!л с»1агнитнсй сист2»лой подвсса или системой боковой ст-.билизации объекта.

Тормозное полотно 2 меже» быть выполнено, например, отдельнсй полосой. Другим примером выполнения тормозного полотна является использование в качестве тормозного полотна шин (пол".с), предназначенных для боко ой стабилиэац.и объекта с помощью злектродинам .ческих сил. Тормозное полотно 2 выполняется из немагнитного металла. От начала тормозного полотна его (в направлении движения по координате X) удельное обьемное электрическое сопротивление р его материала должно уменьшаться (см. фиг. 2). Каждь и последующий участок тормозного полотна состоит из материала, имеющего меньшее удельное обьемное электрическое сопротивление, чем на предыду»цем участке. Например, на первом участке применяется бро»»за фосфористая, на следу ощем — бериллиевая бронза отожженная, затем бронза алюминиевая, нержаве»ощие стали Х18Н25С2, Х20Н14С2, Х25С3Н, 1У18Н9Т, Х17, ЗХ13. Латунь Л вЂ” 96 и т.д. Заканчивается тормозное полотно медью.

Тормозное полотно может быть выполнено, например, из одного материала, обладающего постоянным удельным обьемным электрическим сопротиглением (фиг. 1).

Толщина тормозного Iloflol нз от ее начала к концу изменяется прямо пропорционально удельному обьемному электрическому сопротивлению материала полотна и обратно пропорциочально корню квадратному из длины тормозного полы на, оставшегося до конца торможения, и рассчитывается по формула

1 ——

S где Т(х) — толщина тор лоз»,ого полотна в .точке, находящейся на расстоянии х от начала тормозного полотна (». ); р — удельное обь:.:м»юе электрическое сопротивление матер"-.-.na полотна (См.м);

jlp — магнитная пасто иная, равная

4 тг10 (f l /л»); х — расс1о.;ние от на»вяз тормоз» ого полстна g.o тсчки, в кс то,". 1 определяется толщин» палат»»а (м);

S — дли»»а тор»1озного полотна (м);

Vp — максимально допустимая скорость транспортного средства в начальной точке

fop:ëoзного пути (»л/с).

Другим примерoM выпал»»ения тормозflQf.o полотна явля«тся его исполнение из н«скольких учас1кOB, причем в пределах участка материал полотна имеет постоян»»се удель»»ое обьемное электрическое со»1ротивло» ие. Толщина тормозного полотна участка может меняться, например, непрерывно. Тормозное полотно выполняется из од»»ой или нескольких (см. фиг. 2) пластин с помощью, например, механического или химического фрезерования, Другим примером выполнения тормозного полотна является его изготовление из нескольких пластин, уложенных одна на другую и скрепленную в пакет(с»л. фиг. 3). Тормозное полотно состоит, например, из нескольких пластин, имеющих одинаковую толщину. Толщина тормозного полотна на участке изменяется, таким образом, изменением количества пластин, имеющих одинаковую толщину.

Другим примером изготовления тормозного полотна является его выполнение. из пластин, имеющих различную толщину(см. фиг.

4), Толщина тормозного полотна в этом случае на участке изменяется путем применения различного количества пластин, имеющих различную толщину.

Для изготовления тормозного полотна целесообразно применять наиболее полный набор из пластин, имеющих различную толщину и различное удельное объемное электрическое сопротивление, что позволяет снизить до минимальной величины толщину тсрмозного полотна на отдельных его участках, Предлагаемое устройство работает следующим образом.

При движении объекта с источником 1 магнитного поля относительно тормозного полотна 2 источник 1 магнитного поля взаимодействует с по loIном 2 и наводит в нем вихревые токи, ко1орые взаимодействуют с источникам 1 магнитного поля, в результате че» о возникает сила магнитного торможения, которая через источник 1 магнитного псля передаемся обьекту. Обьект тормозится с постоянной величиной замедления и со тветственно с постоянной силой магнит-. ного торможения. Кинематическая энергия обь".кта превращается в тепло и поглощается тормозным полот»»ом.

Оормула изобретения

1, Устрой;тво электродинамического торможения тр-»,ñ»Ioðòíoão средства, сод".ржащес источник магнитного поля, уста»,о;no»l»l .й нэ трг,нспортном средстве,и

1 /051ЛД г тормозное полотно. н и;.нэ которсго соизм.рима с ширине.. »сточника магнитного поля, выполненное иэ иемагнитного и токопг. овод.пцего материала и содеря е:щее по крайней мере один участок, о т л и ч а ющ е е с я тем, что. с целью повышения н-;нежности путем уменьшения тор;;.Озного пути за счет оптим»эации силы торможения, толщина тормозного полотна выполнена переменной в направлении движения транспор ного среджва и удовлетворяет уравн,.и.,ю р,, „Л:х7Г где Т(х) толщина тормозного полотна в точке, находящейся па расстоянии от начала тормозного положения (м); х — расстояние от начала тормоз»ого полотна до точки, в которой опред .л ется толщина полотна (и);

S — длина тормозного полотна (к.); г .э V< — максимально допустимая скорость транспортного средства в H-.чальной то гке тормозного пути (м/с); р- удельное объемное электр»я ское сопротивление материала полотна (Ом,ь);

10 и„— магнитная постоянная, равная

4 гт10 Гн/м.

2.Устройство по и. 1, о тл и ча ю щеес я тем, что,c целью снижения материаласмкости, второй и каждый последующий угст15 ки выполняются из материала с меньшим, чем у предыдущего участка, удельным Объемным электрическим сопротивлением.

1705143

Составитель Н.Кецарис

Редактор В. Фельдман Техред М.Моргентал Корректор Т. Малец

Заказ 161 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101